Bazı kırmızı mercimek çeşitlerinde farklı dozlarda gama ışını ve ems (etil metan sülfonat) uygulamalarının m1 ve m₂ generasyonlarında bitkisel ve tarımsal özelliklere etkilerinin belirlenmesi

Mutasyon, diğer tüm bitkilerde olduğu gibi mercimek (Lens culinaris) bitkisinde değişkenliği sağlamak için kullanılan önemli bir tekniktir. Bu çalışma gama ışını ve EMS konsantrasyonlarının farklı mercimek çeşitlerinde etkili dozunu belirlemek, M1 ve M₂ nesillerinde mutajenlerin bitki özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmak ve farklı mutant genotipleri seçmek amacıyla yürütülmüştür. Bu çalışma GAP Uluslararası Tarımsal Araştırma ve Eğitim Merkezi'nin yemeklik tane baklagilleri bitki yetiştirme odası ve araştırma alanında 2023/2024 ve 2024/2025 yıllarında iki yıl süre ile yürütülmüştür. Bu çalışmada bitkisel materyal olarak Fırat-87, Tigris, Koç-21 ve Şakar mercimek çeşitleri, fiziksel mutajen olarak gama Kobalt60 ışını ve kimyasal mutajen olarak etil metan sülfonat kullanılmıştır. Gama ışın dozları olarak 50, 100, 200, 300, 400 ve 500 Gy, EMS konsantrasyonları olarak 20, 40, 60, 80 ve 100 mM kullanılmıştır. Doz etkinlik analizine göre M1 generasyonunda gama için 100, 200 ve 300 Gy, için tüm doz konsantrasyonları kullanılmıştır. M₂ generasyonun da ise gama ışınlamasına ait tüm dozlardan elde edilen genotipler kullanılırken, EMS uygulamalarından sadece 20 ve 40 mM konsantrasyonları kullanılmıştır. Deneme petri kapları, viyol ve tarla denemeleri olarak yürütülmüştür. Her iki yılda da tarla denemeleri Tesadüf Blokları, petri ve viyol denemeleri tesadüf parselleri deneme deseninde düzenlenmiştir. M1 generasyonunda her bir çeşit ve mutajen uygulamasından 1000 adet tohum mutajenlere maruz bırakılmıştır. M₂ generasyonunda her çeşit ve mutajen uygulamalarından faklı sayıda bitki sıraları oluşturulmuştur. Gama ışınlamasında ortalama çimlenme süresi 100 Gy'de (Tigris ve Şakar) 1 gün ile 100 Gy'de (Fırat-87) 4,1 gün arasında değişmiştir. Ortalama çimlenme süresi genellikle daha yüksek dozlarla artmıştır. EMS konsantrasyonlarında ortalama çimlenme süresi 100 Gy'de 1,0 ile 2,0 gün arasında değişmiştir. GR50 değeri Fırat-87, Koç-21, Şakar ve Tigris çeşitlerinde sırasıyla 86,029 mM, 64,3 mM, 64,06 mM ve 49,03 mM'de, gama ışınlamasında 337,3 Gy, 278,5 Gy, 287,1 Gy ve 314,4 Gy olarak gerçekleşmiştir. Öldürücü doz (LD50) Koç-21'de 127,384 Gy, Şakar'da 131,45 Gy, Tigris'te 156,75 Gy ve Fırat-87'de 178,84 Gy bulunmuştur. M1 genereasyonunda gama ışınlamasının bitkide tane sayısı bitkide tane ağırlığı üzerine etkisi çeşitlere göre farklılık göstermiştir. Tüm çeşitlerde 100 Gy ve 200 Gy ışın dozlarında bitkide tane sayısı ve bitkide tane ağırlığı 300 Gy ve kontrole göre yüksek olarak belirlenmiştir. Tigris çeşidinin yüksek EMS konsantrasyonlarında kontrolden daha yüksek değerler aldığı saptanmıştır. M₂ generasyonunda gama ışınlaması altında ve EMS konsantrasyonları altında bitkide bakla ve tane sayısı ve tane ağırlığı tüm çeşitlerde kontrolden yüksek bulunmuştur. Çalışılan tüm çeşitler, EMS konsantrasyonları ve gama ışın uygulamaları altında M₂ bitkilerinde bitkide bakla ve tane sayısı ile bitki tane verimi seleksiyon kriteri olarak ele alınmıştır. Bu özellikler üzerinden M₂ generasyonunda genotip seçimi Faiblup analizi ile elde edilmiştir. Gama ışınlaması altında Fırat-87 çeşidinden ait 8, Koç-21 çeşidinden 7, Şakar çeşidinden 11 ve Tigris çeşidinden 13 genotip seçilmiştir. EMS konsantrasyonlarında, Koç-21 çeşidinden 4, Şakar çeşidinden 6 ve Tigris çeşidinden 8 genotip seçilmiş ancak Fırat-87 çeşidinden seçim yapılamamıştır. Kümeleme analizine göre genotipler arasında özellikler yönünden de seçim yapılmıştır. Seçilen bu genotiplerin genetik olarak en fazla farklılaşan bireyler olduğu ve en yüksek mutasyon yoğunluğu ortaya koydukları tespit edilmiştir. Genetik olarak farklı özelliklere sahip olmaları nedeniyle ıslah programlarında veya genetik varyasyon kaynaklarının belirlenmesinde özel öneme sahip oldukları belirlenmiştir.